پایگاه خبری تحلیلی آریا جوان

آخرين مطالب

حشرات چگونه برای زمستان آماده می شوند؟ فناوري

حشرات چگونه برای زمستان آماده می شوند؟

  بزرگنمايي:

آریا جوان - کشف ساز‌ و کار نوعی از خواب زمستانی در حشرات می‌تواند به ما در کنترل آفات کشاورزی و حشرات ناقل بیماری کمک کند.

زمستان در حال آمدن است. این پیامی است که در مناطق آب‌و‌هوایی معتدل وقتی که روزها کوتاه‌تر می‌شوند و کیفیت و کمیت غذاها کم می‌شود، توسط حشرات دریافت می‌شود. این تغییرات حاوی این پیام است که محیط اطراف به زودی غیر قابل زیست می‌شود و به تمام انواع حیوانات هشدار می‌دهد که برای این فصل دشوار خود را آماده کنند. بعضی از آن‌ها به مناطق گرم‌تر مهاجرت می‌کنند و برخی در جایی پناه می‌گیرند. برای بسیاری از آن‌هایی که می‌مانند، تغییرات فصلی به معنای زمان وارد شدن به وضعیت تعلیق حیات است. برای پستاندارانی نظیر سنجاب‌ها، راسوها و خفاش‌ها این به معنای آماده شدن برای خواب زمستانی است و برای بسیاری از حشرات این وضعیت به معنای زمان وارد شدن به حالت دیاپوز است.
پشه‌ی ببری آسیایی که عامل انتشار بیماری تب دنگی است، در دوران جنینی وارد دیاپوز می‌شود دیاپوز در حشرات شباهت زیادی به خواب زمستانی دارد اما تفاوت‌هایی هم بین این دو وجود دارد. تفاوت اصلی این است که پستانداران تا زمانی که زمستان کاملا پدیدار شود و دما به حد یخ زدن برسد، فعال می‌مانند اما حشراتی که وارد مرحله‌ی دیاپوز می‌شوند در پاییز و قبل از اینکه هوا خیلی سرد شود، به خواب فرو می‌روند. تفاوت دیگر این است که پستانداران گاهی می‌توانند برای دوره‌های کوتاهی طی زمستان بیدار شوند ولی وقتی که حشره وارد مرحله‌ی دیاپوز شد تا زمان بهار در این وضعیت خواهد ماند حتی اگر آن زمستان برای رشد طبیعی او مناسب باشد. مقاله‌های مرتبط:
ارتش حشرات مهندسی‌شده پنتاگون برای حفاظت از محصولات کشاورزی چرا پشه‌ها بعضی از مردم را بیش از دیگران نیش می‌زنند؟ مهاجرت شگفت‌انگیز حیوانات تانزانیا
دیاپوز حشرات فرایندی جالب است. اینکه چگونه حشرات قادرند خود را خاموش کنند و در عین حال بافت‌ها و مواد مورد نیاز برای برگشت خود در هنگام بهار را حفظ کنند، موضوع شگفت‌آوری است. درک این فرایندها و مکانیسم‌هایی که تنطیم‌کننده‌ی دیاپوز در حشرات هستند، می‌تواند منافعی برای انسان‌ها هم داشته باشد. وقتی حشرات وارد دیاپوز می‌شوند، رشد را متوقف کرده و یک دوره طولانی را در یکی از مراحل رشد‌و‌نمو خود سپری می‌کنند. زندگی تمامی حشرات از یک تخم آغاز می‌شود و پس از آن وارد مراحل لاروی و شفیرگی (زمانی که دگردیسی اتفاق می‌افتد) شده و در نهایت به بلوغ می‌رسند. حشرات می‌توانند در هر مرحله‌ای از رشد‌و‌نمو وارد دیاپوز شوند اما مرحله‌ای که هر گونه وارد دیاپوز می‌شود، توسط ژن‌های آن گونه مشخص می‌شود. پشه‌ی ببری آسیایی ، که در انتشار بیماری‌هایی نظیر تب دنگی نقش دارد و کرم ابریشم ، هر دو در مرحله‌ی جنینی وارد دیاپوز می‌شوند. کرم خوشه‌خوار ذرت در مرحله‌ی شفیرگی وارد حالت دیاپوز می‌شود. پشه‌ی کولکس پیپینس ، که عامل انتشار ویروس نیل غربی است در دوران بلوغ خود وارد وضعیت دیاپوز می‌شود و تنها ماده‌های این گونه هستند که می‌توانند در طول زمستان زنده بمانند.
مراحل رشد‌و‌نمو در حشرات: تخم، لارو، شفیره و حشره‌ی بالغ علاوه بر توقف فرایندهای مربوط به رشد‌و‌نمو، وارد شدن به دیاپوز شامل کاهشی در سرعت متابولیسم است که گاهی به حدی می‌رسد که تقریبا مصرف اکسیژن توسط حشره غیر قابل تشخیص می‌شود. این موضوع به همراه توقف رشد‌و‌نمو، نیاز حشره به سوزاندن ذخایز چربی و کربوهیدرات را کاهش می‌دهد. این امر موجب می‌شود ذخایر سوختی برای مدت زمان بیشتری بمانند و نیاز حشره در هنگام آغاز فعالیت مجدد را نیز تامین کند. این انرژی ذخیره‌شده همچنین می‌تواند برای تولید پروتئین‌ها، الکل‌های قندی و دیگر موادی که در بدن حشره مانند ضد‌یخ عمل می‌کنند، استفاده شود و از غشاهای ظریف و دیگر ساختارهای موجود در بدن حشره در برابر آسیب ناشی از سرما، کاهش آب بدن و کمبود اکسیژن محافظت کند. آن چه ما امروز در مورد دیاپوز می‌دانیم، حاصل تلاش زیاد دانشمندانی است که از سال 1937 تاکنون در حال مطالعه‌ی این موضوع بوده‌اند. در آغاز، مطالعات بیشتر توصیفی بوده و بر شناسایی نشانه‌های فصلی و مرحله‌ای از رشد‌و‌نمو که هر گونه از حشرات در آن وارد دیاپوز می‌شدند، تمرکز داشته‌است. از آن زمان تاکنون پژوهش‌های مرتبط با دیاپوز همراه با افزایش دانش در زمینه‌ی فیزیولوژی، بیوشیمی و زیست‌شناسی ملکولی، پیشرفت زیادی کرده‌است.
کرم خوشه‌خوار ذرت در مرحله‌ی شفیرگی وارد دیاپوز می‌شود اگاهی از ساختار و عملکرد ژنوم نیز منجر به پیشرفت‌های قابل توجهی در درک ژن‌های خاص یا شبکه‌های ژنی که طی این فرایند، فعال یا غیرفعال می‌شوند، شده‌است. برای مثال ما می‌دانیم که تغییر در چگونگی تولید و استفاده از انسولین برای دیاپوز مهم است. همچنین تغییرات در زمینه‌ی تنظیم پروتئین‌هایی که این ساعت زیستی را کنترل می‌کنند، برای تعیین زمان آماده شدن برای دیاپوز اهمیت دارند. پژوهشگرانی نظیر جولی رینولد هم‌اکنون در حال بررسی جزئیات دقیق‌تری از نحوه‌ی کنترل دیاپوز هستند. این که چگونه میکروRNAها (قطعات کوچک RNA که در عمل سنتز پروتئین دخالت می‌کنند) می‌توانند موجب فعال شدن ژن‌های خاصی طی این مراحل شوند. رینولد ژن‌هایی را مورد بررسی قرار می‌دهد که در کنترل متابولیسم، تعیین زمان رویدادهای رشد‌و‌نمو و فعال‌شدن مسیرهایی که موجب کاهش اثرات ناشی از استرس‌های محیطی می‌شود، نقش دارند. درک کامل از اینکه حشرات چگونه زمستان‌گذرانی می‌کنند، دارای مزایایی برای انسان‌ها هم است. دانشمندانی نظیر رینولد در حال استفاده از دانش مربوط به دیاپوز برای یافتن راه‌هایی جدید برای کنترل حشراتی نظیر پشه‌ها یا کرم خوشه‌خوار ذرت هستند. مطالعه‌ی دیاپوز می‌تواند به پیش‌بینی دقیق‌تر زمان و مکانی که ناگهان جمعیت پشه‌ها زیاد می‌شود، کمک کند. بر این اساس می‌توان بهترین زمان و مکان استفاده از حشره‌کش‌ها را مشخص کرد و استفاده از این مواد شیمیایی بهینه‌تر و ایمن‌تر خواهد شد. دانشمندان در حال تلاش برای یافتن راه‌هایی برای کنترل آفات کشاورزی نظیر کرم خوشه‌خوار ذرت، با ایجاد اختلال در توانایی آن‌ها برای رفتن یا ماندن در حالت سکون زمستانی هستند. اگر بتوان از فرو رفتن آن‌ها به حالت دیاپوز جلوگیری کرد یا اینکه خیلی زودتر آن‌ها را از این حالت بیرون آورد، این حشرات احتمالا در اثر یخبندان خواهند مرد و تعداد کمتری از آن‌ها ذرت‌های فصل بعد ما را خواهند خورد!





نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

خودرو اسپرت VUHL 05RR ساخت مکزیک رونمایی شد

بازار موبایل مارکتینگ ایران پس از تحریم ادجاست (adjust)

آیفون‌های سال 2020 صفحه نمایش LCD نخواهند داشت

آموزش استریم بازی با استفاده از پلتفرم توییچ در کامپیوتر

هلو 8 اسمارت به بازار آمد

چالش 10 سال خودروهای پرفروش جهان

رویداد سامیکس تهران سوم بهمن برگزار می‌شود

نکاتی که باید پیش از سفر به امارات بدانید

راهنمای جامع برنامه وفاداری مشتری

لینکدین به پایان مسیر و شکست نزدیک می‌شود؟

خودشناسی؛ راهی برای زندگی شادتر

جریمه 50 میلیون یورویی گوگل در اروپا به دلیل تخطی از قوانین GDPR

محدودیت‌های ارتباط ماهواره ای و آینده این فناوری

جنگ با بحران جمعیت به روش کره جنوبی و برابری جنسیتی

گلکسی نوت 9 و پیکسل 3 بالاترین امتیاز دوربین سلفی را از DxOMark کسب کردند

ویوو Y89 با تراشه اسنپدراگون 626 معرفی شد

کاهش جمعیت: بحران جدید پیش روی چین

واتساپ برای مبارزه با اطلاعات نادرست فوروارد پیام‌ها را محدود کرد

دریافت عوارض در تونل‌های تهران منتفی شد

بررسی قیمت خرید و فروش نیسان سرانزا در سایت دیوار

پیشنهاد سبد جایگزین برای مشتریان به جای خودروهای ثبت نامی

طراحی مفهومی آیفون 11 با دوربین سه‌گانه در ویدئوی جدیدی رویت شد

جیلی FY11 معرفی شد؛ اولین شاسی بلند چینی با پلتفرم مشترک ولوو

پوشش زنده زومیت از رویداد معرفی جهانی آنر ویو 20 ، امروز ساعت 20:00

استون مارتین DBS سوپرلجرا نسخه تگ هویر معرفی شد

هیوندای ولوستر N TCR مدل 2019 رونمایی شد

ایده‌ی موتورولا برای گوشی تاشدنی؛ آیا RAZR دوباره احیا خواهد شد؟

سری گلکسی اس 10 قیمت بسیار پایین‌تری نسبت به آخرین آیفون اپل خواهند داشت

شایع‌ترین بیماری ژنتیکی در غرب تا حد زیادی ناشناخته‌ است

سرویس‌های مبتنی بر کارت روی سرورهای خارج از کشور قطع می‌شود

چطور از ورم پا در سفر هوایی پیشگیری کنیم؟

بیوگرافی رودلف کلازیوس؛ فیزیکدان آلمانی پیش‌گام در علم ترمودینامیک

ویژگی‌های برجسته پورشه 919 Hybrid Evo

نگرانی اپل درباره کاهش فروش گوشی‌های آیفون

احتمالا مایکروسافت بخشی از Core OS را به‌صورت متن باز عرضه می‌کند

اسپاتیفای به‌زودی امکان مسدودکردن خوانندگان را فراهم می‌کند

موجودی گرافیک‌‌های سری GTX 10 انویدیا رو‌به‌پایان است

هدیونیت پایونیر، گوشی هوشمند را به سیستم اطلاعات و سرگرمی تبدیل می‌کند

دوربین گلکسی S10 سامسونگ با کشیدن دست روی نمایشگر فعال می‌شود

جدیدترین بنچمارک اسنپدراگون 855 در AnTuTu منتشر شد

راهنمای جامع ویزای ترکیه

وریلی آلفابت تاییدیه‌ FDA برای پایش ضربان قلب ساعت هوشمند دریافت کرد

دیجیتال به سبک ایرانی

کوالکام: اپل بدون همکاری ما نمی‌تواند گوشی آیفون تولید کند

اطلاعات خرید کاربران، زیربنای کسب و کار بزرگ تبلیغاتی آمازون

کلیات طرح ساماندهی صنعت خودرو به تصویب مجلس رسید

مالکیت توزیع شده چیست و چگونه به رشد کشور هند کمک می‌کند

کاهش تغییرات اقلیمی با مدیریت نیتروژن در کشاورزی

حجم بسته‌های اینترنتی 10 درصد افزایش پیدا کرد

زوم‌اپ: The Weather Channel؛ محبوب‌ترین اپلیکیشن آب و هوا